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오염물질 배출권 거래제(1)
김동석/KDI선임연구위원·윤경수/KDI 부연구위원2011.03.29

최근 지구온난화의 주원인으로 알려진 온실가스의 배출을 규제하기 위해 탄소세나 오염물질 배출권 거래제도의 도입이 거론되고 있다. 특히 배출권 거래제도는 온실가스 배출 억제를 위한 국제적 합의였던 교토의정서에서 비용대비 효과적인 감축수단으로 제시된 이래, 유럽연합에서 도입해 상당한 성과를 거둔 바 있다. 우리나라에서도「저탄소 녹색성장 기본법」에서 배출권 거래제도의 운영이 제안돼 현재 관련 법률의 제정을 위한 논의가 본격적으로 진행 중이다. 그러나 산업계는 배출권 거래제도가 도입될 경우 우리 기업의 국제경쟁력이 약화될 것이라며 크게 우려를 표명하고 있는 상황이다. 이에 배출권 거래제도는 어떠한 제도이며, 어떤 장단점을 가지고 있는지 이해할 필요가 있다.

 


오염물질 배출권, 가격은 어떻게 결정될까?
폐수나 이산화탄소와 같은 오염물질 배출권의 가격과 거래량이 어떻게 결정되는지 이해하기 위해서는 오염저감비용(PAC; Pollution Abatement Cost)의 개념을 우선 알아야 한다. 오염저감비용이란 오염물질 배출량을 감축하는 데에 소요되는 비용을 말하며, 이는 감축량에 따라 결정된다. 즉, 감축량이 늘면 오염저감비용도 증가한다.

 

생산과정에서 이산화탄소를 배출하는 기업을 예로 들어보자. 정부로부터 아무런 규제가 없고 배출에 대한 죄책감이 없다면 이 기업은 발생된 이산화탄소를 모두 대기 중으로 배출할 것이다. 그러나 규제가 도입돼 배출량을 줄여야 한다면, 이 기업은 저감시설을 도입하고 운영하는 데에 비용을 지출해야 한다. 이러한 비용이 오염저감비용이다. 이 때 배출량을 한 단위 줄일 경우, 즉 감축량을 한 단위 늘릴 경우 오염저감비용의 증가분을 한계오염저감비용(MPAC;Marginal PAC)이라 한다.

 

어떤 기업의 오염저감비용이 아래 표와 같다고 하자. 이 경우 폐수배출 감축량을 4톤에서 5톤으로 늘일 경우 오염저감비용은 100만 원에서 150만 원으로 증가하며, 한계오염저감비용은 50만 원이다. 한계오염저감비용은 감축량에 따라 상이하며, 감축량이 늘어날수록 한계오염저감비용도 늘어나는 것이 일반적이다. 예를 들어, 저감량을 2톤에서 3톤으로 늘릴 때의 비용증가분에 비해, 8톤에서 9톤으로 늘릴 때의 비용증가분이 더 크다. 이를 ‘한계오염저감비용 체증의 법칙(Law of Increasing MPAC)’이라고 하며, 생산자이론에서의 ‘한계비용 체증의 법칙’과 일맥상통한다.

 

한계오염저감비용 균등의 법칙
정부가 오염물질 배출을 규제하는 기초적인 방법은 종량세, 즉 배출량 한 단위당 일정 수준의 세금을 부과하는 것이며, 이러한 형태의 조세를 피구세(Pigouvian Tax)라고 한다. 폐수 등에 부과하는 배출부과금이나, 최근 자주 거론되고 있는 탄소세도 피구세의 일종이다.

 

배출되는 오염물질에 피구세가 부과된다면 기업은 생산과정에서 발생한 오염물질 중 일부는 자체적으로 감축하고 나머지 배출량에 대해서는 피구세를 납부하게 되므로 오염물질 배출과 관련된 총비용은 (감축량에 대한) 저감비용과(배출량에 대한) 피구세의 합계이다. 그렇다면 발생된 오염물질 가운데 얼마를 감축하고, 얼마를 배출해야 총비용이 최소화될까?

 

이를 알아보기 위해, 위의 예에서 톤당 피구세가 40만 원이라고 가정하자. 발생한 오염물질을 모두 배출한다면 발생량 전체에 대해 피구세를 납부하게 되며, 저감비용은 발생하지 않는다. 그러나 이러한 의사결정은 합리적이지 않다. 감축량을 1톤으로 늘일 경우 감축비용은 10만 원 증가하지만 피구세 총액은 40만 원 감소하기 때문이다. 감축량을 1톤에서 2톤으로 늘일 경우에도 감축비용은 20만 원 증가하지만 피구세 총액은 40만 원 감소하므로 총비용은 감소한다.

 

위에서 본 바와 같이 한계오염저감비용이 피구세율보다 낮다면 감축량을 증가시킴으로써 총비용이 감소한다. 이와 반대로 피구세율보다 높다면 감축량을 감소시킴으로써 총비용이 감소한다. 결국, 한계오염저감비용과 피구세율이 일치하는 수준에서 감축량을 결정할 경우 총비용이 최소화된다.

 

오염저감비용은 저감기술수준에 의존하며 기업마다 상이하다. 저감기술이 우수한 기업일수록 오염저감비용이 적을 것이다. 따라서 한계오염저감비용 곡선도 기업마다 다르다. 그러나 동일한 피구세가 부과될 경우 모든 기업은 피구세와 한계오염저감비용이 일치하는 수준에서 감축량을 결정하게 된다. 이와 같이 피구세가 부과될 경우 모든 기업의 한계오염저감비용은 (피구세율과 동일한 수준에서) 균등하게 되며, 이를 ‘한계오염저감비용 균등의 법칙(Law of Euqal MPAC)’이라고 한다.

 


배출권의 가격과 거래량의 결정
배출권 거래제도는 정부가 일정량의 오염물질 배출권을 발행해 기업들에게 나눠주고, 서로 시장에서 거래하게 하는 것이다. 배출권 거래제도의 시행방법은 대단히 다양하나 (1) 총발행규모는 정부가 결정하며 (2) 배출권의 가격과 기업별 배출량(즉, 배출권 행사량)은 시장원리에 따라 결정된다는 공통점을 가진다. 여기에서 ‘시장원리에 따라’ 결정된다는 것은 수요와 공급이 일치하는 수준에서 가격이 결정됨을 의미한다.

 

배출권 거래시장에서 가격과 기업별 배출량이 결정되는 과정을 이해하기 위해 다음과 같은 상황을 가정하기로 하자.

① 정부는 발행한 배출권을 기업에게 일정량씩 할당한다.
② 배출권 거래소에서 배출권 가격을 임의로 정하여 기업들에게 알린다.
③ 이 가격에서 할당된 수량보다 더 많은 배출권을 원하는 기업들은 추가로 구매하고자 하는 수량을, 필요 이상의 배출권을 가진 기업은 판매하고자 하는 수량을 거래소에 알린다.
④ 구매하고자 하는 수량의 합계가 판매하고자 하는 수량의 합계보다 많을(적을) 경우 거래소는 배출권 가격을 높여서(낮춰서) 기업들에게 다시 알린다.
⑤ 거래소는 수요 합계와 공급 합계가 일치할 때까지 ③∼④의 과정을 반복한다.
⑥ 최종적으로 배출권 수요와 공급이 일치하면, 즉 배출권 시장이 청산되면 거래소는 가격조정을 멈추고, 그 가격으로 기업들 간에 거래가 이루어지도록 한다.
⑦ 기업은 거래 후 보유한 배출권만큼 오염물질을 배출한다.

 

기업 입장에서 배출권 가격은 피구세에 해당한다. 거래소가 배출권 가격을 제시하면, 각 기업은 이 가격과 한계오염저감비용이 일치하는 수준에서 감축량을 결정하고, 총배출량에서 감축량을 뺀 순배출량과 할당된 배출권을 비교해 배출권의 수요량 혹은 공급량을 결정한다. 배출권의 수요와 공급이 일치하는 가격이 배출권 가격이 되는데, 이때의 가격은 최종적인 피구세율에 해당하며, 따라서 배출권 거래제도의 경우에도 한계오염저감비용 균등의 법칙이 성립한다.

 

위에서는 정부가 배출권을 임의로 기업들에게 나눠준 후 거래되도록 하는 경우를 상정했으나, 정부가 기업에게 유상으로 할당하는 경우도 있다. 이 경우 정부는 주로 경매를 통하여 배출권을 판매하게 되는데, 이 때 모든 기업은 배출권의 수요자가 되고, 위와 같은 논리로 경매가격은 한계오염저감비용과 같게 된다. 다음 달에는 두 제도의 장단점을 비교하고, 우리나라에서의 논의내용을 이어서 살펴보기로 한다.

 

김동석 KDI 선임연구위원 | dongseok@kdi.re.kr
윤경수 KDI 부연구위원 | yoonks@kdi.re.kr

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